The role of Advanced MRI techniques in the diagnostic and therapeutic approach of brain tumors

Abstract

Advanced brain tumor MRI evaluation can now
routinely produce an impressive array of in vivo data
reflecting tumor cellularity, metabolism, invasiveness,
neocapillary density and permeability. Ongoing
technical improvements and additional metrics,
currently reported in the literature, promise to bring
to the clinic further dramatic increases in the quantity
and quality of imaging data. The clinical principles
outlined in this article reflect only the preliminary
experience with these new data, but already it is
becoming clear that a paradigm shift in neurooncology
and neuropathology will be needed if we are to make
full use of the information available. The primary
goal of neuropathologic glioma classification is to
provide a clinically meaningful classification of brain
tumors based on pathophysiology that will allow
reliable prognosis and assessment of the efficacy of
new therapies. Already, the MRI data available reflect
several independent aspects of brain tumor biology
that cannot effectively be integrated into the existing
histopathologic classification or used in treatment
paradigms designed around that classification. Thus,
although technical challenges remain, the greatest
current challenge in advanced tumor imaging is the
need for a new tumor classification method that can
allow better integration of advanced imaging data into
brain tumor research and clinical decision making. In
essence, what is needed is a significant revision of brain
tumor nosology. It is conceivable that a novel tumor
classification method encompassing the new, advanced-
MRI metrics in addition to nucleoside positron emission
tomography data and cellular and molecular microarray
data could define novel pathophysiologically relevant
subtypes, which would better predict brain tumor
patient prognoses and responses to targeted chemotherapeutic
agents than our current histopathologic
grading system. Α number of recent reports have
been published evaluating imaging markers by direct
comparison with molecular genotype and phenotype
and patient outcomes. This approach seems likely to
become the dominant paradigm in the future.

Την τελευταία 15ετία οι προηγμένες τεχνικές
απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού, οι οποίες
έχουν τη δυνατότητα να παράγουν δεδομένα που
αντανακλούν απόψεις της φυσιολογίας και της
μικροαρχιτεκτονικής δομής των ιστών ενδιαφέρο-
ντος, άρχισαν να εφαρμόζονται και να χρησιμο-
ποιούνται ευρέως και όχι μόνο στα ακαδημαϊκά
κέντρα για την αξιολόγηση των όγκων του εγκε-
φάλου στην καθημερινή κλινική πράξη.
Αυτές οι τεχνικές προέρχονται αλλά και πρέπει
να ερμηνεύονται σε ένα ενιαίο πλαίσιο με τις
συμβατικές τεχνικές απεικόνισης μαγνητικού
συντονισμού με βάση τις βασικές αρχές φυσικής
του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού – πυ-
κνότητα πρωτονίων, Τ2, Τ2*, καθυστερημένη
διαπερατότητα (ενίσχυση) – που μπορούν και
παράγουν εικόνες σκιαγραφικής αντίθεσης της
μορφολογίας και ανατομίας σε μακροσκοπική
κλίμακα (ίση ή και μεγαλύτερη των 500μm).
Αυτό το άρθρο θα προσπαθήσει να κάνει μια ει-
σαγωγή της κλινικής εμπειρίας που υπάρχει μέχρι
σήμερα και να συμβάλλει στη νευρο-ογκολογική
εφαρμογή των πιο καθιερωμένων από αυτές τις
προηγμένες τεχνικές.